Tecido Ósseo

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Mari Tatsch- Histologia
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Tecido Ósseo
São estruturas rígidas e duras, mas dinâmicas, adaptando-se às demandas impostas ao organismo durante todo seu desenvolvimento. É um tecido vascularizado e inervado, sua matriz é mineralizada (calcificada) e apresenta plasticidade (desde o nascimento a morte do animal o tecido ósseo pode ser modificado). 
Funções 
· Formação do esqueleto, sustentação, proteção de órgãos vitais (caixa craniana, torácica e canal medular);
· Locomoção, sistema de alavancas;
· Formação de células sanguíneas;
· Reservatório de minerais (cálcio, fosfato, magnésio).
Matriz extracelular 
É calcificada e consiste em uma parte orgânica e uma parte inorgânica:
· Orgânica: colágeno tipo I, fibras elásticas, glicosaminoglicanos, proteoglicanos, glicoproteínas de adesão (osteocalcina, osteopontina, osteonectina e sialoproteína), 33%
· Inorgânica: com cálcio, fosfato, bicarbonato, magnésio, sódio e potássio, 67%.
Células 
Podem ser agrupadas em duas séries:
1. Células da linha osteoblástica- células do osso mesmo (osteoblastos, osteócitos) responsáveis pelo processo de formação e mineralização da matriz óssea. 
2. Células da linha osteoclástica (osteoclastos), relacionados com a reabsorção.
As células osteoprogenitoras são derivadas das células mesenquimais. São fusiformes e basófilas por causa da abundância de ribossomos, e núcleo ovoide, claro (cromatina frouxa) e com nucléolos proeminentes. 
Elas sofrem divisão mitótica, e sob influência da família de proteínas morfogenéticas e do fator de crescimento diferenciam-se em osteoblastos. 
Função: são células reserva, presentes no periósteo e no endósteo e, quando estimuladas, são precursoras de osteoblastos exercendo papel fundamental na regeneração óssea. 
Osteoblastos
São células mononucleadas de origem mesenquimal, são polarizadas (há polo basal, apical e lateral), com núcleo esférico e citoplasma basófilo. São cubóides (ativas) ou alongadas sob a camada óssea (osteóide), quando maduros perdem a capacidade de se multiplicar. Quando ativas, possuem um citoplasma rico em organelas de síntese e secreção, como RER e complexo de Golgi, grânulos de secreção, mitocôndrias, vesículas de transporte, vesículas endossômicas, lisossomos, além das proteínas do citoesqueleto.
Função: produzem a matriz óssea. São encarregadas pela secreção da matriz óssea e sofrem progressão até o endurecimento da matriz. Participam da mineralização da matriz realizando exocitose de vesículas ricas em íons de cálcio e fosfato (os cristais de hidroxiapatita formados rompem a membrana e são depositados entre fibras colágenas, atuando como ninhos de cristalização e promovendo a calcificação da matriz ao redor). 
Ficam dispostos lado a lado na base do osso, comunicando-se uns com os outros por junções gap e apresentam prolongamentos citoplasmáticos que se projetam na matriz óssea comunicando-se com os prolongamentos dos osteócitos. 
Os osteoblastos sintetizam glicoproteínas, proteínas e muitos fatores de crescimento que ficam incorporados na matriz óssea, importantes na formação do tecido ósseo, como na diferenciação e na atividade dos osteoclastos. 
Ainda funcionam como receptores e transmissores de sinais para a remodelação óssea. Uma das células mais importantes na parte de recepção de hormônios ósseos. 
A membrana celular contém receptores para o paratormônio, secretado pela paratireoide quando os níveis de cálcio no sangue caem.
Os osteoblastos deixam de produzir a matriz óssea e sintetizam o fator que estimula a colônia de macrófagos e IL-6 que fazem com que os precursores dos osteoclastos proliferem e se diferenciem. O próprio paratormônio atua os precursores dos osteoclastos estimulando a sua diferenciação e fusão. 
Os osteoclastos reabsorvem a matriz óssea liberando o cálcio para o sangue. 
Esse íon é importante para vários processos biológicos, como permeabilidade da membrana, adesão celular, exocitose, coagulação sanguínea e contração muscular. 
A ligação do estrogênio a receptores no osteoblastos ativa a secreção da matriz óssea e suprime a síntese de IL-6 e IL-1, estimulando a proliferação e fusão dos osteoclastos. Inibem os osteoblastos de produzirem osso. Ex: com a diminuição do estrogênio na menopausa, há uma produção acentuada de osteoclastos, e a reabsorção óssea é maior do que a deposição pelos osteoblastos, levando à osteoporose. 
Terminando a fase ativa, os osteoblastos achatam-se e transforma-se em células de revestimento ósseo ou em osteócitos, podendo desaparecer do local de formação óssea, provavelmente por apoptose. As células de revestimento (lining cells) formam uma camada e revestem a matriz calcificada ao longo da superfície do endósteo, apresentam síntese reduzida, sendo consideradas células quiescentes ou de reposto e podem ainda reconverter-se em células osteoblásticas ativas se estimuladas. 
Osteócitos 
São células mais numerosas com complexa organização e disposição. 
Captam alterações da matriz óssea e os estímulos mecânicos (não respondem diretamente aos estímulos mecânicos que atingem a matriz mineralizada, mas respondem às alterações e deformações do fluido extracelular) que atuam sobre o osso (mecanossensores). As informações são transmitidas às células da superfície para ativação ou não dos processos de remodelação óssea. 
Função: realizam síntese e absorção da matriz óssea, fazendo manutenção do tecido ósseo. 
Osteoclastos 
São membros da linha celular dos monócitos-macrófagos, podendo a sua diferenciação resultar de precursores mielóides (medula óssea – série hematopoiética) mas também de células macrofágicas já bem diferenciadas. São células gigantes multinucleadas (6-50) e móveis. 
Podem ser observadas nas superfícies ósseas, principalmente no endósteo e pouco no periósteo. A região óssea que está a ser reabsorvida apresenta a forma de uma cripta ou lacuna recebendo a designação de lacuna de Howship. 
Migram para os sítios de reabsorção óssea, onde se fundem por intermédio da E-caderina em osteoclastos. 
Função: responsáveis pela absorção óssea, participando dos processos de remodelação óssea. A superfície óssea onde se situam os osteoclastos, devido à erosão do osso, geralmente apresenta uma depressão. Além da liberação de cálcio para o sangue, a reabsorção óssea remodela o osso, fazendo com que os componentes da matriz se alinhem para resistir ao estiramento e à compressão.
	Os osteoclastos possuem receptores para a calcitonina, secretada pela tireoide quando os níveis de cálcio estão elevados.
A calcitonina estimula a atividade da adenilato-ciclase resultando na imobilização dos osteoclastos e na sua contração para longe da superfície do osso.
Esse hormônio também inibe a formação dos osteoclastos. 
Os osteoclastos secretam ainda fatores estimulantes e fatores inibidores da proliferação e da fusão dos seus precursores, regulando a sua atividade na reabsorção óssea e/ou surgimento de novos osteoclastos. 
	O fator de crescimento tumoral (TGF-b) e o estrogênio parecem promover a apoptose, enquanto o paratormônio (PTH) e a Interleucina 1 (IL-1) podem agir como supressores da apoptose, prolongando a atividade osteoclástica.
OSTEOCLADOGÊNESE 
O processo de formação, desenvolvimento e maturação dos osteoclastos engloba múltiplas etapas, sendo a fusão celular de percursores mononucleados uma das mais emblemáticas. 
1.Necessitam da presença de células osteoblásticas s (ou de células mesenquimatosas do estroma da medula óssea) capazes de produzir fatores de diferenciação e ativação, que incluem, entre outros, o fator estimulador de colónias de macrófagos.
2. Os osteoblastos expressam na sua superfície uma outra proteína conhecida por RANKL. 
3. A ativação das células pré-osteoclásticas apresenta na sua superfície um receptor designado por RANK.
4. A interação do RANKL com o RANK leva à maturação dos osteoclastos sendo um dos principais “motores de arranque” da osteoclastogênese.
5. Os osteoblastos sintetizam ainda uma outra proteína, a osteoprotegerina (OPG), com uma alta afinidade para o RANKL, impedindo ou bloqueando aligação do RANKL ao seu receptor RANK.
6. Por este mecanismo, a OPG regula a população funcional dos osteoclastos, atuando localmente como um “repressor” à osteoclastogênese reduzindo, deste modo, a reabsorção óssea.
Classificação 
O tecido ósseo, segundo sua constituição, pode ser classificado em primário (imaturo) ou secundário (maduro, haversiano ou lamelar). Segundo seu aspecto estrutural pode ser denominado esponjoso ou compacto. 
As superfícies internas e externas são revestidas respectivamente pelo endósteo e periósteo (regiões ricas em células osteogênicas e TC). As fibras de Sharpey constituem feixes colágenas do periósteo que fixam o osso a esta região. 
PERIÓSTEO
Sua porção fibrosa (externa) é tecido conjuntivo denso, sua porção celular (interna) tem células osteoprogenitoras e pré-osteoblstos. O periósteo está ancorado ao osso pelas fibras de Sharpey. 
ENDÓSTEO 
É representado por uma camada de células osteogênicas achatadas que revestem a cavidade do osso esponjoso, o canal medular e os canais de Havers e de Volkmann. 
TECIDO ÓSSO PRIMÁRIO
Organiza-se durante a vida embrionária e ao ocorrer a primeira ossificação (até 4 anos de vida pós-natal), ou durante a reparação de uma fratura, sendo substituído pelo secundário. No adulto, persiste próximo às suturas dos ossos do crânio, nos alvéolos dentários, em alguns pontos de inserção dos tendões e nos locais de remodelação óssea. 
Por causa da maior quantidade de substância fundamental, cora-se mais com hematoxilina. É pouco mineralizado, com maior quantidade de osteócitos. As fibras colágenas não apresentam uma organização definida, o que torna esse osso mais fraco. 
TECIDO ÓSSEO SECUNDÁRIO
O tecido ósseo secundário pode ser classificado como esponjoso ou trabecular e cortical ou compacto, com base na sua organização estrutural. Ambos apresentam os mesmos elementos constitutivos quanto a células a matriz óssea, mas com importantes diferenças estruturais e funcionais.
Tem menos substância fundamental e é mais calcificado. Como tem maior presença de fibras colágenas formando lamelas, cora-se com eosina. As fibras colágenas de cada lamela são paralelas, mas orientadas em uma direção diferente das fibras das lamelas adjacentes. 
Esponjoso: possui estruturas como feixes denominadas de espiculas e trabéculas.
Compacto: apenas massa sólida. 
	O sistema de Havers é um cilindro com várias lamelas ósseas concêntricas (4 a 20) e um canal central, o canal de Havers, que contém vasos sanguíneos (uma arteríola e uma vênula ou somente um capilar) e nervos. Os canais de Havers são longitudinais, isto é, correm ao longo do eixo maior do osso e comunicam-se entre si, com a cavidade medular e com a superfície externa do osso, por meio de canais transversais ou oblíquos, os canais de Volkmann.
Histogênese óssea
É a substituição de tecido cartilaginoso ou conjuntivo por tecido ósseo.
Histologicamente, não há diferenças entre os tecidos ósseos formados por esses dois tipos de ossificação, e ambos produzirão tecido ósseo primário, o qual será reabsorvido e substituído por tecido ósseo secundário.
No embrião a formação, desenvolvimento e crescimento dos ossos são realizados através de dois mecanismos distintos:
OSSIFICAÇÃO INTRAMEMBRANOSA
Substituição de tecido conjuntivo por tecido ósseo. Ocorre na ossificação dos ossos chatos da caixa craniana e no crescimento em espessura das diáfises ósseas.
Acontece no interior de membranas do tecido conjuntivo. Forma os ossos: frontal, parietal, partes do occipital, temporal e maxilares inferior e superior. Contribui para o crescimento dos ossos curtos e espessamento dos ossos longos.
Local da ossificação: centro de ossificação primária. Inicia-se pela diferenciação de células mesenquimais- osteoblastos- sintetiza osteóide- mineralização- lacunas (osteócitos). 
Existem vários centros de ossificação que crescem radialmente, substituindo a membrana conjuntiva existente. 
Crânio de recém-nascidos – áreas moles (fontanelas) – membrana conjuntiva ainda não substituída por tecido ósseo.
* a parte periférica do mesênquima que não sofre ossificação passa a constituir o periósteo.
OSSIFICAÇÃO ONDOCONDRAL
Substituição de cartilagem por tecido ósseo, ocorre na maioria dos ossos- ossos longos e curtos, precisam de cartilagem hialina (serve como molde para o crescimento do tecido ósseo). 
1. O pericôndrio, inicialmente na diáfise, transforma-se em periósteo, com células osteoprogenitoras que se diferenciam em osteoblastos.
2. Estas produzem um colar ósseo – PERIOSTEAL (ossificação intramembranosa).
3. Interrupção de nutrientes para o centro do molde de cartilagem, causando a morte dos condrócitos e resultando na cavidade medular.
4. Os osteoclastos perfuram o colar ósseo, e vasos sanguíneos e nervos entram na diáfise. As células osteoprogenitoras trazidas pelo sangue estabelecem o centro primário de ossificação.
5. O tecido ósseo substitui a cartilagem calcificada do modelo original;
6. A diáfise aumenta em diâmetro pela deposição de matriz óssea na superfície externa e pela sua reabsorção na superfície interna;
7. A remodelação pelos osteoclastos produz uma rede de trabéculas ósseas no centro da diáfise;
8. Próximo ao nascimento, os vasos sanguíneos penetram as epífises, levando as células osteoprogenitoras, e têm-se os centros secundários de ossificação;
9. A cartilagem das epífises, com exceção da superfície articular, é substituída pelo tecido ósseo. 
A sequência de eventos observada nos processos de osteogênese embrionária, é basicamente a mesma na consolidação de uma fratura, ou nos mecanismos de osteointegração de qualquer biomaterial.
O processo de formação óssea é chamado de ossificação. Formação de osso em um embrião: ITM e EDC, crescimento dos ossos até a idade adulta, remodelação do osso e reparação de fraturas. 
Crescimento em comprimento (intersticial)
O crescimento do comprimento dos ossos longos envolve dois eventos principais: crescimento da cartilagem na placa epifisária e a substituição da cartilagem por tecido ósseo na placa epifisária. 
Zona de Reserva - repouso: produção de matriz.
Zona de Proliferação: produção de matriz, mitose, alinham-se em colunas verticais paralelas.
Zona de Maturação e hipertrofia: acúmulo de lipídio e glicogênio.
Zona de Calcificação provisória: apoptose, calcificação da matriz por osteoblastos.
Zona de Ossificação: vasos sanguíneos penetram no septo transverso calcificado: osteoprogenitores.
Crescimento em largura 
Os ossos em crescimento se alargam à medida que alongam. 
Crescimento aposicional: crescimento de um osso pela adição de tecido ósseo à sua superfície. 
O osso é reabsorvido na superfície endosteal e adicionado na superfície periosteal. Osteoblastos (adicionar tecido ósseo à superfície externa da diáfise) e osteoclastos (remova o osso da superfície interna da diáfise). 
Remodelagem óssea
· Osso se renova continuamente;
· Nunca metabolicamente em repouso;
· Permite que o Ca seja retirado do osso quando os níveis sanguíneos estão baixos;
· Os osteoclastos são responsáveis pela destruição da matriz;
· Produzir enzimas e ácidos lisossomais;
· Osso esponjoso substituído a cada 3-4 anos;
· Osso compacto a cada 10 anos;
Formação do osso longo 
Quando o tecido ósseo é formado nos centros secundários que ocupa a epífise. Tecido cartilaginoso fica reduzido a dois locais.
1. Cartilagem articular: persiste por toda a vida não contribui para a formação óssea.
2. Cartilagem de conjugação ou disco epifisário: constituída por um disco cartilaginoso que não foi penetrado por tecido ósseo, responsável pelo crescimento longitudinal do osso, desaparece mais ou menos pelos 20 anos de idade. 
Possui 05 zonas começando ao lado da epífise.
Papel dos ossos na homeostase do cálcio 
Ações que ajudam a elevar o nível de Ca2 no sangue: 
· O hormônio paratireóide (PTH) regula a troca de Ca2+ entre sangue e tecido ósseo;
· PTH aumenta o número e a atividade dos osteoclastos (ou seja, a reabsorção);
· PTH atua nos rins para diminuir a perda de Ca2+ na urina;
· A PTH estimula a formação de calcitriol(forma ativa de vitamina D) um hormônio que promove a absorção de cálcio a partir de alimentos no trato gastrointestinal.
Ações que funcionam para diminuir o nível de Ca2 no sangue: 
Na glândula tireoidea as células parafoliculares secretam calcitonina (CT) que se liga ao osteoblasto que apresentam uma substância que inibe a atividade de osteoclastos. 
O resultado é que a CT promove a formação óssea e diminui o nível sanguíneo de Ca2+.